Ароматические оксиосоединения. 
Сравнительная характеристика спиртов и фенолов

Фенолы

Термин «фенолы» происходит от старинного названия бензола «фен», введённого Лораном (1837 г.), и обозначает ароматическое вещество, содержащее гидроксил, связанное непосредственно с углеродом ароматического ядра. Фенолы, как и спирты, могут содержать в своём составе, как одну, так и несколько гидроксильных групп. В зависимости от числа гидроксильных групп в молекуле различают одно, двух, трёх и многоатомные фенолы.

Структура и номенклатура

Фенолы обычно называют как производные простейшего члена этого ряда — фенола. Для метилфенолов имеется специальное название — крезолы.

OH OH OH OH OH OH.

Cl OH гидрохинон.

CH3 OH.

Фенол охлорфенол мкрезол пирокатехин резорцин OH.

OH OH.

Br Br Cl.

Br NO2.

2,4,6 — трибромфенол 2хлор4нитрофенол.

Физические свойства

Простейшие фенолы представляют собой жидкости или низкоплавкие твёрдые вещества; изза образования водородных связей они обычно имеют высокие температуры кипения. Сам фенол заметно растворим в воде (9г. на 100 г. воды), изза образования водородных связей с водой; большинство других фенолов практически не растворимы в воде. Фенолы — бесцветные вещества, если только они не содержат каких либо групп, обусловливающих появление окраски.

Простейший из фенолов — оксибензол (собственно, фенол) и его гомологи: о -, м — и п-крезолы содержатся в каменноугольной смоле. Дополнительные количества фенола, мировое потребление которого достигает миллионов тонн, получаются из бензола. Для этого используется (всё в меньших масштабах) старый метод щелочного плавления соли бензолсульфокислоты: 300 C.

C₆H₅SO₃Na + Na OH C₆H₅OH + Na₂SO₃

Некоторое количество фенола получают гидролизом хлорбензола перегретым паром (450−500°С) над катализатором — силикагелем, промотированным ионами Cu2+ (Рашиг):

Силикагель: Cu2+.

C₆H₅Cl +H₂O C₆H₅OH +HCl.

Фенол — слабая кислота с константой диссоциации при комнатной температуре в водном растворе 1,3•10−10.

Таким образом, он на несколько порядков кислее воды, не говоря уже о жирных спиртах, но гораздо слабее уксусной кислоты (1,8•10−5). Фенол умеренно растворим в воде (8% при 15°С). Вода растворяется в феноле с образованием жидкого при комнатной температуре раствора. Сам фенол — бесцветное легкоплавкое (+41°С) кристаллическое вещество, вследствие окисления розовеющее на воздухе. Крезолы менее, чем фенол растворимы в воде, подобно фенолу хорошо растворимы в эфире, спиртах, хлороформе, бензоле.

Фенолы хорошо растворяются в водных растворах щелочей в результате образования фенолятов щелочных металлов:

ArOH + NaOH ArONa+ + H₂O.

Гидролиз фенолята (обратная реакция) вследствие слабости кислотных свойств фенола заходит далеко, и требуется избыток щёлочи, чтобы сместить равновесие вправо. Уже двуокись углерода выделяет фенол из раствора фенолята.

Кислотные свойства фенольного гидроксила вызваны мезомерным взаимодействием с ароматическим ядром, что выражается символами:

Валентные электроны атома кислорода (в том числе и связывающие водород с кислородом) оказываются частично рассредоточенными в ортои пара-положения бензольного ядра, а водородный атом гидроксила — протонизированным. Таким образом, бьльшая кислотность фенола (сравнительно со спиртами) — это другая сторона сильного орто-пара-ориентирующего действия гидроксила в реакциях электрофильного замещения реакции гидроксила фенолов.

Образование фенолятов

Образование простых эфиров фенолов алкилированием фенолятов:

ArONa + RI > ArOR + NaI.

ArONa + (CH₃O)₂SO₂ > ArOCH₃ + CH₃O-SO₂ONa.

Образование сложных эфиров фенолов (в отличие от сложных эфиров спиртов) не может быть достигнуто взаимодействием их с кислотами, а только ацилированием фенолов (лучше в щелочной среде) галоидангидридами или ангидридами кислот:

ArONa + ClC-R ArOC-R + NaCl.